یک-تجزیه و تحلیل عمیق سیستم‌های بینایی ماشینی SMT Placement: راز دقت و کارایی - اخبار

در تولید SMT، زمانی که PCB ها دارای انحرافات موقعیتی هستند، اندازه قطعات به طور فزاینده ای کوچکتر می شود، یا هر دو تراشه استاندارد و آی سی های دقیق روی یک برد وجود دارند، دستگاه قرار دادن SMT باید ابتدا "به وضوح" قبل از تصمیم گیری در مورد "کجا قرار دادن" آنها را ببیند. اینجاست که سیستم بینایی وارد عمل می شود.

به زبان ساده، یکدستگاه قرار دادن SMTسیستم بینایی سیستمی است که از دوربین‌های صنعتی برای شناسایی نقاط مرجع PCB و قطعات الکترونیکی استفاده می‌کند و نتایج تشخیص را برای موقعیت، زاویه و قرارگیری صحیح اعمال می‌کند.

NeoDen N10Pماشین انتخاب و قرار دادناز یک پیکربندی بینایی متشکل از دوربین‌های علامت‌گذاری دوگانه + دوربین‌های پرواز دوگانه (جلو و عقب) + یک دوربین IC استفاده می‌کند. همراه با یک رمزگذار خطی مغناطیسی و عملکردهای کالیبراسیون مختلف، این راه‌اندازی هماهنگی یکپارچه بین موقعیت‌یابی PCB، تشخیص اجزا و کنترل محل را تضمین می‌کند.

بنابراین، چرا یک دستگاه قرار دادن SMT به تعداد زیادی دوربین نیاز دارد؟ دقیقاً چگونه سیستم بینایی به دستگاه کمک می کند تا دقت قرارگیری را بهبود بخشد؟

یک سیستم بینایی ماشین جایگذاری SMT هسته اصلی دستگاه است که از دوربین ها و فناوری پردازش تصویر رایانه ای برای کمک به دستگاه قرار دادن کمک می کند تا قطعات الکترونیکی و PCB را به وضوح ببیند و مکان یابی دقیق آن را پیدا کند.

کل فرآیند را می توان به سادگی به صورت زیر درک کرد:

موقعیت یابی PCB ← پیکاپ کامپوننت ← تشخیص دید ← تصحیح موقعیت/زاویه ← قرارگیری دقیق

بنابراین، سیستم بینایی به سادگی "عکس نمی گیرد"، بلکه تصاویر گرفته شده توسط دوربین را به اطلاعات موقعیت و زاویه ای تبدیل می کند که دستگاه مکان یابی می تواند از آن استفاده کند.

دوربین های مختلف وظایف مختلفی را انجام می دهند.

پس از اینکه PCB از مسیر نوار نقاله وارد دستگاه قرارگیری شد، حتی اگر مختصات در برنامه کاملاً دقیق باشد، PCB واقعی ممکن است هنوز کمی از موقعیت نظری منحرف شود. اینجاست که علائم اعتباری روی PCB ظاهر می شود. N10P مجهز به دوربین‌هایی با علامت دوگانه است که به سرعت از نقاط موقعیت‌یابی عکس می‌گیرند تا منشاء و زاویه واقعی PCB را دوباره تعیین کنند.

پس از اینکه یک جزء توسط نازل برداشته شد،نئودنN10P'sدوربین های پرنده دوگانه جلو و عقب می توانند "تصاویر پرواز" را در حالی که سر قرارگیری با سرعت بالا در حال حرکت است، ثبت کنند. آنها از شناسایی اجزای رایج-از جمله اجزای تراشه و بسته‌های SOT-در اندازه‌های 0201 تا 22 × 22 میلی‌متر پشتیبانی می‌کنند و امکان تصحیح سرعت بالا- بدون کاهش سرعت یا مکث را فراهم می‌کنند.

شکل و ساختار پین IC ها (مانند QFP، BGA و QFN) بسیار پیچیده تر از مقاومت ها و خازن های معمولی است. N10P مجهز به دوربین آی سی اختصاصی با محدوده تشخیص تا 40 × 40 میلی متر (پشتیبانی از قطعات تا ارتفاع 16 میلی متر) است. عملکرد "IC Calib" که در دفترچه راهنما توضیح داده شده است برای آی سی های استاندارد مناسب است، در حالی که "IC Rotate Calib" پس از تنظیم زاویه برای اطمینان از تراز دقیق پین های با تراکم بالا{6}}بازشناسی را انجام می دهد.

اگر شما PCB را به عنوان یک نقشه در نظر می گیرید، آنگاه یک اعتباری مانند یک نقطه راه در آن نقشه است.

مختصات اجزا در برنامه قرار دادن معمولاً از نرم افزار طراحی PCB می آید، اما وقتی دستگاه واقعاً PCB را بارگیری می کند، موقعیت نمی تواند هر بار دقیقاً یکسان باشد. بنابراین، تجهیزات به یک نقطه مرجع ثابت نیاز دارند تا «مختصات برنامه» را با «موقعیت PCB واقعی» پیوند دهد.

فرآیند اصلی را می توان به صورت زیر درک کرد:

مشخص کردن معین ← تعیین موقعیت واقعی PCB ← محاسبه انحراف زاویه ای ← تصحیح مختصات قرارگیری

اگر وفاداری به درستی تنظیم نشده باشد، قرار دادن بعدی ممکن است منجر به جبران کلی شود.

نئودنN10P کاربرکتابچه راهنمای کاربر«تنظیم نقطه مبدأ نادرست» و «مطمئنی یافت نشد» را به‌عنوان دلایل شکست در تشخیص خودکار اعتباری فهرست می‌کند و بازنشانی مبدا یا تنظیم پارامترهای اعتباری را توصیه می‌کند.

به همین دلیل است که در تولید SMT، هنگامی که اجزاء در کل یک PCB تغییرات جهت مشابهی را نشان می‌دهند، نه تنها باید برنامه‌های تک تک اجزا را بررسی کرد، بلکه باید منشاء PCB و ویژگی‌های آن را نیز تأیید کرد.

ساده ترین راه برای درک سیستم بینایی، قرار دادن آن در یک چرخه کامل قرار دادن است.

دوربین علامت گذاری برای تعیین موقعیت و جهت گیری واقعی PCB ابتدا اجزای مدار چاپی را شناسایی می کند.

فیدر قطعه را به موقعیت{0} بالا می‌برد و نازل آن را می‌گیرد.

بسته به نوع مؤلفه، سیستم می‌تواند «No Action»، «Fly Calib»، «IC Calib» یا «IC Rotate Calib» را انتخاب کند.

"No Action" بازرسی دوربین را انجام نمی دهد، در حالی که "Fly Calib"، "IC Calib" و "IC Rotate Calib" به ترتیب با روش های تشخیص دید متفاوت مطابقت دارند.

پس از اینکه سیستم موقعیت و زاویه واقعی اجزا را به دست آورد، آنها را با اطلاعات هدف در برنامه مقایسه می کند. اگر انحراف وجود داشته باشد، حرکت قرارگیری باید بر این اساس اصلاح شود.

هد قرارگیری با توجه به مختصات تصحیح شده قرارگیری را تکمیل می کند.

هنگام انتخاب یکانتخاب و مکاندستگاه، بسیاری از مردم به طور ساده دقت قرار دادن را به عنوان یک پارامتر مکانیکی می بینند. در واقع، دقت قرار دادن نتیجه عملکرد ترکیبی چندین سیستم است.

سیستم ویژن تشخیص را کنترل می کند، سیستم حرکت حرکت را کنترل می کند، نازل پیکاپ را انجام می دهد، کالیبراسیون روابط مختصات دقیقی را ایجاد می کند، و نرم افزار محاسبات و کنترل را در کل فرآیند مدیریت می کند. اگر دوربین به درستی یک جزء را شناسایی کند اما مرکز نازل خاموش باشد، ممکن است همچنان در موقعیت قرارگیری واقعی خطا رخ دهد.

رانئودنراهنمای کاربر N10Pعلل رایج را در بخش "مشکلات دقیق" فهرست می کند، از جمله خطاهای تشخیص، تغییرات در موقعیت دوربین مداربسته، و موقعیت نادرست مرکز نازل. راه حل های مربوطه شامل کالیبراسیون دوربین و کالیبراسیون ظریف نازل است.

بنابراین، هنگام ارزیابی قابلیت‌های بینایی یک دستگاه مکان‌یابی، نباید صرفاً پرسید: "چند دوربین دارد؟" اما باید ارزیابی کند که آیا دوربین ها در هماهنگی کامل با سیستم های کنترل حرکت و کالیبراسیون کار می کنند یا خیر.

اگرچه یک سیستم بینایی می تواند تصاویر را تشخیص دهد، مختصات تصویر گرفته شده توسط دوربین ذاتاً با مختصات مکانیکی دستگاه قرار دادن مطابقت ندارد.

نئودنN10Pچندین عملکرد کالیبراسیون را ارائه می دهد. در میان آنها، "Fiducial Camera Initialize" از یک هدف کالیبراسیون برای گرفتن خودکار عکس ها و محاسبه روابط موقعیتی بین دوربین های مختلف استفاده می کند. "کالیبراسیون دقیق نازل" از عکس های گرفته شده از نازل کالیبراسیون استفاده می کند تا به طور خودکار روابط موقعیت بین هر سر قرارگیری و دوربین آی سی و دوربین پرنده را تعیین کند.

این دو فرآیند به مسائل مختلفی می پردازند:

کالیبراسیون دوربین:روابط موقعیتی را بین سیستم های بینایی برقرار می کند.
کالیبراسیون نازل:روابط موقعیت دقیق بین سرهای مختلف، نازل ها و سیستم های بینایی را تأیید می کند.

بنابراین، توصیه می شود که وضعیت کالیبراسیون پس از تعمیر و نگهداری تجهیزات، زمانی که موقعیت اجزای مربوطه تغییر کرده است، یا زمانی که دقت قرارگیری از سطوح عادی منحرف می شود، بررسی شود.

می توانید بررسی ها را به ترتیب زیر انجام دهید.

ابتدا پارامترهای PCB Origin و Fiducial را بررسی کنید.

نئودنN10P کاربرکتابچه راهنمای کاربرتنظیمات مبدأ نادرست، عدم یافتن وثیقه و تداخل در ناحیه تشخیص را به عنوان دلایل رایج فهرست می کند.

تصویر دوربین، روشنایی، فلاش، نویز و سایر پارامترهای بینایی را بررسی کنید و همچنین بررسی کنید که اندازه جزء در محدوده تشخیص دوربین قرار دارد.

موقعیت برداشتن-، ارتفاع برداشتن-و نازل را بررسی کنید.

دفترچه راهنمای کاربر NeoDen N10P به این نکته اشاره می‌کند که چرخاندن یا ایستادن قطعات در حین بلند کردن-ممکن است به تنظیم ارتفاع نامناسب-یا انحراف در موقعیت{3}}بالا بردن مربوط باشد.

روی بررسی موقعیت دوربین Fiducial، مرکز نازل و کالیبراسیون‌های مرتبط تمرکز کنید.

این نوع مسائل به خصوص مهندسان را به اشتباه تصور می کنند که "از آنجایی که تشخیص بصری طبیعی است، دوربین باید خوب باشد." در واقعیت، رابطه بین سیستم بینایی، نازل و مختصات حرکتی همگی می توانند بر نتیجه نهایی تأثیر بگذارند.

اگر تجهیزات نیاز به تأیید دستی گسترده جهت گیری و موقعیت قطعه داشته باشند، زمان چرخه تولید تحت تأثیر قرار می گیرد. تشخیص خودکار بینایی می‌تواند این قضاوت‌های تکراری را به تجهیزات تخلیه کند.

را بگیریدنئودنN10P SMTدستگاهبه عنوان مثال: از پیکربندی چند{0}}دوربین استفاده می‌کند و به عملکرد تغییر خودکار نازل و 39 موقعیت نازل مجهز شده است. این دستگاه دارای حداکثر سرعت قرارگیری 20000 CPH است و 80 فیدر نوار را پشتیبانی می کند.

با این حال، راندمان تولید واقعی را نمی توان به سادگی با حداکثر CPH اندازه گیری کرد. به عنوان مثال، برای قطعات کوچکتر از 0402 و آی سی های دقیق،N10P کاربرکتابچه راهنمای کاربرکاهش مناسب سرعت سفر و سرعت قرار دادن را برای بهبود دقت قرار دادن توصیه می کند.

بنابراین، درک معقول‌تر این است که سیستم بینایی به تجهیزات کمک می‌کند تا تعادل مناسبی بین «سرعت» و «قابلیت تشخیص» ایجاد کند.

اگر در حال خرید یکانتخاب کنید و دستگاه مکان، سؤالات زیر قابل تأمل است:

Q1. آیا از شناسایی وفاداری پشتیبانی می کند؟

این تعیین می کند که آیا تجهیزات می توانند کالیبراسیون را بر اساس موقعیت واقعی PCB انجام دهند یا خیر.

Q2. آیا از تشخیص بصری انواع اجزای مختلف پشتیبانی می کند؟

باید تأیید کنید که آیا راه حل های تشخیص مناسب برای تراشه ها و آی سی های استاندارد وجود دارد یا خیر.

Q3. حداقل و حداکثر محدوده تشخیص مولفه چیست؟

این باید با BOM شما مطابقت داده شود.

Q4. آیا از کالیبراسیون دوربین و کالیبراسیون نازل پشتیبانی می کند؟

این امر بر تعمیر و نگهداری و تنظیمات دقت پس از کارکرد طولانی مدت تجهیزات تأثیر می گذارد.

Q5. آیا سیستم بینایی در ارتباط با سیستم بازخورد حرکتی کار می کند؟

یک دوربین به تنهایی نمی تواند دقت قرارگیری نهایی را تضمین کند، سیستم حرکت نیز باید نتایج محاسبات بینایی را به دقت اجرا کند.

Q1. سیستم تشخیص دید SMT چیست؟

سیستم تشخیص دید SMT سیستمی است که از دوربین‌های صنعتی برای شناسایی علائم و اجزای الکترونیکی PCB استفاده می‌کند و نتایج تشخیص را برای اصلاحات موقعیت، زاویه و مکان اعمال می‌کند.

Q2. چرا ماشین های قرار دادن به سیستم بینایی نیاز دارند؟

زیرا همیشه برخی از خطاهای موقعیتی در PCBها و قطعات الکترونیکی در طول تولید واقعی وجود دارد. سیستم بینایی می تواند موقعیت واقعی را شناسایی کند و به دستگاه کمک کند تا مختصات و زاویه را اصلاح کند.

Q3. علامت امانی چیست؟

علامت اعتباری یک علامت مرجع روی PCB است که برای موقعیت یابی بینایی ماشین استفاده می شود. دستگاه قرار دادن SMT آن را برای تعیین موقعیت و زاویه واقعی PCB شناسایی می کند.

Q4. تفاوت بین دوربین پرواز و دوربین IC چیست؟

دوربین پرنده عمدتاً برای تشخیص بصری اجزای عمومی مانند مقاومت‌ها و خازن‌ها استفاده می‌شود، دوربین IC برای دستگاه‌هایی مانند آی‌سی استفاده می‌شود و از تشخیص مجدد زاویه برای آی‌سی‌های دقیق پشتیبانی می‌کند.

Q5. آیا سیستم بینایی مستقیماً دقت قرارگیری را تعیین می کند؟

خیر، کاملاً توسط سیستم بینایی تعیین نمی شود. دقت قرارگیری نیز تحت تأثیر عواملی مانند نازل، سیستم حرکت، موقعیت PCB، کالیبراسیون و پارامترهای قرارگیری است.

Q6. آیا سیستم بینایی یک ماشین قرار دادن نیاز به کالیبراسیون دارد؟

بله دوربین، نازل و سیستم حرکتی باید یک رابطه موقعیتی دقیق را حفظ کنند. NeoDne N10P ویژگی هایی مانند تنظیم اولیه دوربین Fiducial و کالیبراسیون دقیق نازل را ارائه می دهد.

Q7. NeoDen N10P از چه سیستم بینایی استفاده می کند؟

NeoDen N10P مجهز به دوربین‌های علامت گذاری دوگانه، دوربین‌های پرواز دوگانه (جلو و عقب) و یک دوربین IC با دقت بالا است.

Q8. NeoDen N10P چقدر کوچک یک جزء را می تواند تشخیص دهد؟

دوربین پرنده N10P دارای محدوده تشخیص 0201 تا 22 × 22 میلی متر است و در درجه اول مسئول تشخیص سرعت بالا- اجزای تراشه است. دوربین آی سی از تشخیص دقیق آی سی ها و اجزای با شکل نامنظم تا 40 × 40 میلی متر پشتیبانی می کند.

برایماشین های قرار دادن SMT، ارزش یک سیستم بینایی در این مفهوم نیست که "دوربین های بیشتر بهتر هستند." آنچه واقعاً اهمیت دارد این است که آیا می‌تواند موقعیت‌یابی PCB، تشخیص اجزا، تأیید زاویه، تصحیح مختصات و کالیبراسیون بینایی را با دقت انجام دهد، در حالی که یک جریان کاری پایدار با نازل، کنترل حرکت و سیستم‌های نرم‌افزاری تشکیل می‌دهد.

NeoDen N10Pدارای یک دوربین علامت گذاری دوگانه، دوربین پرواز، و دوربین IC، همراه با یک رمزگذار خطی مغناطیسی، تعویض نازل خودکار، و عملکردهای مختلف کالیبراسیون، برای یکپارچه سازی تشخیص بصری با قرار دادن دقیق.

اگر در حال انتخاب یکn SMTدستگاهی برای نمونه سازی PCB، تحقیق و توسعه، یا تولید SMT با حجم کوچک{- تا-، لطفاً برای توصیه های دقیق تر تجهیزات با ما تماس بگیرید.